非金屬礦物粉體表面改性，這5招足夠了

發(fā)布日期：2020-10-19

表面改性的方法很多，能夠改變非金屬礦物粉體表面或界面的物理化學(xué)性質(zhì)的方法，如表面物理涂覆、化學(xué)包覆、無機(jī)沉淀包覆或薄膜、機(jī)械力化學(xué)、化學(xué)插層等可稱為表面改性方法。目前工業(yè)上非金屬礦物粉體表面改性常用的方法主要有表面化學(xué)包覆改性法、沉淀反應(yīng)改性法和機(jī)械化學(xué)改性法及復(fù)合法。

1、表面化學(xué)包覆改性法

這是目前最常用的非金屬礦物粉體表面改性方法，這是一種利用有機(jī)表面改性劑分子中的官能團(tuán)在顆粒表面吸附或化學(xué)反應(yīng)對顆粒表面進(jìn)行改性的方法。所用表面改性劑主要有偶聯(lián)劑（硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋯鋁酸酯、有機(jī)絡(luò)合物、磷酸酯等）、表面活性劑（高級脂肪酸及其鹽、高級胺鹽、非離子型表面活性劑、有機(jī)硅油或硅樹脂等）、有機(jī)低聚物及不飽和有機(jī)酸等。改性工藝可分為干法和濕法兩種。

2、沉淀反應(yīng)法

利用化學(xué)沉淀反應(yīng)將表面改性物沉淀包覆在被改性顆粒表面，是一種“無機(jī)/無機(jī)包覆”或“無機(jī)納米/微米粉體包覆”的粉體表面改性方法。粉體表面包覆納米TiO₂、ZnO、CaCO₃等無機(jī)物的改性，就是通過沉淀反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，如云母粉表面包覆TiO₂制備珠光云母顏料、鈦白粉表面包覆SiO₂和Al₂O₃。

3、機(jī)械力化學(xué)改性法

利用超細(xì)粉碎過程及其他強(qiáng)烈機(jī)械力作用有目的地激活顆粒表面，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜或無定形化，增強(qiáng)它與有機(jī)物或其他無機(jī)物的反應(yīng)活性。機(jī)械化學(xué)作用可以增強(qiáng)顆粒表面的活性點(diǎn)和活性基團(tuán)，增強(qiáng)其與有機(jī)基質(zhì)或有機(jī)表面改性劑的使用。以機(jī)械力化學(xué)原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來的機(jī)械融合技術(shù)，是一種對無機(jī)顆粒進(jìn)行復(fù)合處理或表面改性，如表面復(fù)合、包覆、分散的方法。

4、化學(xué)插層改性法

利用層狀結(jié)構(gòu)的粉體顆粒晶體層之間結(jié)合力較弱（如分子鍵或范德華鍵）或存在可交換陽離子等特性，通過化學(xué)反應(yīng)或離子交換反應(yīng)改變粉體的性質(zhì)的改性方法。

因此，用于插層改性的粉體一般來說具有層狀或似層狀晶體結(jié)構(gòu)，如蒙脫土、高嶺土等層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物或粘土礦物以及石墨等。用于插層改性的改性劑大多為有機(jī)物，也有無機(jī)物。

5、復(fù)合改性法

綜合采用多種方法（物理、化學(xué)和機(jī)械等）改變顆粒的表面性質(zhì)以滿足應(yīng)用的需要的改性方法。目前應(yīng)用得復(fù)合改性方法主要有物理涂覆/化學(xué)包覆、機(jī)械力化學(xué)/化學(xué)包覆、無機(jī)沉淀反應(yīng)/化學(xué)包覆等。

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